1、2021学年高二下学期入学考试物理（一）考生注意：1.本试卷分第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间90分钟。2.请将各题答案填写在答题卡上。3.本试卷主要考试内容：人教选修33，选修34，选修35。第卷（选择题 共48分）选择题；本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第18小题只有一个选项正确，第912小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的或不答的得0分。1.下列说法正确的是()A. 电磁波信号在被发射前要被调制，调制后的信号频率低于调制前B. 光的偏振说明光是纵波C. 红光的频率低于伦琴射线的频率，射线的波长小于紫
2、光的被长D. 做简谐运动的单摆，其质量越大，振动频率越大【答案】C【解析】【详解】A将待传递的音频、视频信号加载到高频载波信号上的过程叫调制，调制后的信号频率等于调制前的频率，选项A错误；B光的偏振说明光是横波，选项B错误；C红光的频率低于伦琴射线的频率，射线的波长小于紫光的被长，选项C正确；D根据 可知做简谐运动的单摆振动频率与质量无关，选项D错误。故选C。2.下列说法正确的是（）A. 卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析，发现了中子B. 汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，并提出了原子的“枣糕模型”C. 光电效应中光电子的最大初动能与如射光的频率成正比D. 是衰变方程【答案】B【解析】【详解】
3、A中子的发现者是查德威克，卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析，提出原子的核式结构模型，故A错误；B汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，并提出了原子的“枣糕模型”，故 B正确；C由爱因斯坦光电效应方程可知光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，并非成正比，故C错误；D衰变方程要放出粒子，该方程是人工核转变方程，故D错误。故选B。3.经过专业训练的特工从高处自由落到水泥地面上时，与同质量的普通人相比不容易受伤，其原因是()A. 特工与地面作用减速过程所用的时间较长B. 特工落到地面上时的动量较大C. 特工与地面作用过程的动量变化较大D. 特工与地面作用减速过程所受合力的冲量较小【答案】A【解
4、析】【详解】经过专业训练的特工从高处自由落到水泥地面上时，可以通过专业动作使特工与地面作用减速过程所用的时间较长，根据动量定理在动量变化量相同的情况下，作用时间越长，作用力越小，越不容易受伤。故BCD错误，A正确。故选A。4.一含有光电管的电路如图甲所示，图乙是用光线a、光线b和光线c照射同一光电管得到的I-U图线，Uc1、Uc2表示遏止电压。关于光线a、b、c的波长关系，下列判断正确的是()A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】根据由图可知，a光、c光的截止电压相等，则a、c光的波长相等；因b光的截止电压大于a光的截止电压，则a光的波长大于b光的波长，即。故选D。5.用频率为的光
5、垂直照射平面镜，光被镜面全部垂直反射回去已知真空中的光速为，普朗克常量为，则光子在反射前后动量改变量的大小为（ ）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】根据德布罗意波长公式，则光子的动量为p=取入射方向为正方向，则光子动量的变化量为p=p末-p初=-p-p=因此当光被镜面全部垂直反射回去，光子的速度方向与开始时相反，所以光子在反射前后动量改变量的大小为；故选D.点睛：考查德布罗意波长公式，并掌握速度、波长及频率的关系式，理解动量、动量的变化均是矢量注意正方向选取是列矢量式的前提6.如图所示，绝热隔板K把绝热的汽缸分成体积相等的两部分，K与汽缸壁的接触是光滑的，两部分中分别盛有相同质
6、量、相同温度的同种理想气体a和b。现通过电热丝对气体a加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡，下列说法正确的是()A. b的温度升高B. a的体积增大，压强变小C. 加热后b分子热运动比a的分子热运动更激烈D. b体积减小，压强增大，但温度不变【答案】A【解析】【详解】AB当a加热时，气体a温度升高，压强增大，由于K与气缸壁的接触是光滑的，可以自由移动，所以a，b两部分的压强始终相同，都变大。由于a气体膨胀，b气体被压缩，所以外界对b气体做功，根据热力学第一定律得：b的温度升高了，体积减小，压强变大，故A正确，B错误；Ca、b重新平衡后，则最终a、b压强相等，a体积大于b，由气体状态方程可知，
7、a温度高于b，则加热后a的分子热运动比b的分子热运动更激烈，故C错误；Db中气体体积减小，压强增大，外界对气体做功，根据热力学第一定律知，内能增加，温度升高，故D错误。故选A。7.氢原子能级示意图的一部分如图所示，一群氢原子处于n=4能级。当这些氢原子在这些能级间跃迁时，下列说法正确的是()A. 可能放出6种能量的光子B. 由n=4能级跃迁到n=3能级的过程中，放出光子的频率最大C. 从n=2能级跃迁到n=1能级的过程中，辐射出的光子的能量最小D. 处于n=1能级的氢原子能吸收10eV的能量发生跃迁【答案】A【解析】【详解】A可能放出种能量的光子，选项A正确；BCn=4能级与n=3能级的能级差
8、最小，则由n=4能级跃迁到n=3能级的过程中放出光子的能量最小，光子的频率最小，选项BC错误；D10eV不等于任何两个能级的能级差，则处于n=1能级的氢原子不能吸收10eV的能量发生跃迁，选项D错误。故选A。8.汽车碰撞测试对于促进汽车厂商提高车辆的安全性功不可没。某次汽车碰撞测试中，一质量为m的汽车启动达到测试速度后，匀速直线行驶时间后与固定障碍物发生正面碰撞（未反弹），从汽车与障碍物接触到停下经历的时间为t2。若汽车在时间t1内通过的距离为x，则碰撞过程中障碍物对汽车的平均作用力大小为（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】ABCD.由题可知，汽车匀速运动的速度为设碰撞过程中
9、障碍物对汽车的平均作用力大小为F，初速度方向为正方向，由动量定理有解得故C正确ABD错误。故选C。9.下列说法正确的是()A. 做功和热传递对改变物体的内能是等效的B. 热量只能从高温物体传递给低温物体C. 布朗运动不是分子的运动，但能反映分子的无规则运动D. 已知气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，可求得气体分子的大小【答案】AC【解析】【详解】A改变物体内能有两种方式：一是做功，二是热传递，二者在改变物体的内能是等效的，故A正确；B热量能够自发地从高温物体传递给低温物体，在外界影响下，热量也可能从低温物体传递给高温物体，如电冰箱致致冷时可以把热量从低温物体传递给高温物体，故B错误；C布朗运动指
10、的是固体小颗粒在周围分子撞击下，受力不平衡，做无规则运动，这反映了撞击它的那些分子运动是无规则的，故C正确；D气体分子间距较大，已知气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，摩尔体积除以阿伏加德罗常数可求得一个气体分子占有的空间，它比气体分子要大得多，故D错误。故选AC。10.如图所示，光滑圆槽静止在光滑的水平面上，圆槽左、右两边的顶端在同一水平线上。小球（视为质点）从圆槽左边的顶端由静止释放。下列说法正确的是() A. 在小球沿圆槽下滑到最低点的过程中，小球所受重力的冲量为零B. 小球在圆槽中运动的过程中，小球和圆槽组成的系统动量守恒C. 小球向右到达最高点时，圆槽的速度为零D. 小球不可以到达圆槽右
11、边的顶端【答案】D【解析】【详解】A根据I=mgt可知，在小球沿圆槽下滑到最低点的过程中，小球所受重力的冲量不为零，选项A错误；B小球下滑到圆槽最低点过程中竖直墙壁对圆槽有向右的作用力，系统所受合力为不为零，系统动量不守恒；小球从最低点滑到圆槽右边最高点过程中，系统水平方向所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，竖直方向系统所受合外力不为零，则整体动量不守恒；选项B错误；CD小球下滑到圆槽最低点时，圆槽不动；小球从最低点向右到达最高点的过程中，小球对圆槽有压力，在压力的水平分量的作用下，圆槽向右运动，则小球向右到达最高点时，圆槽的速度不为零，此时由能量守恒关系可知，小球到达的最高点时小球和圆槽
12、都有动能，可知小球上升的高度小于R，即小球不可以到达圆槽右边的顶端，选项C错误，D正确。故选D。11.物理老师在课堂上做了一个演示实验：让某特制的一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖（玻璃较厚），经折射分成两束单色光a、b，下列说法正确的是()A. 若增大入射角i，则a光可能先消失B. 进行双缝干涉实验，在其他条件相同的情况下，a光条纹间距小于b光条纹间距C. 在玻璃砖中，a光的波长比b光的波长短D. a光的频率比b光的频率大【答案】BCD【解析】【详解】A玻璃对光的折射率大于光的折射率，光线射到玻璃砖上表面时，两束光的入射角相等，根据折射定律得到光的折射角大于光的折射角，则光在光的右侧光线
13、经过玻璃砖上下两个表面两次折射后，出射光线与入射光线平行，由光路可逆性可知两光不可能发生全反射，故两束光不会消失，故A错误；B玻璃对光的折射率大，则光的频率大，波长短，进行双缝干涉实验时，根据可知光的波长短，条纹间距小，故B正确；C根据得a光真空中的波长小，且折射率大，故射入玻璃砖后波长会比光小，故C正确；D同一介质对不同色光的折射率不同，频率越大的色光折射率越大，故D正确。故选BCD。12.如图所示，有一静止在光滑水平面上的小物块甲，其左端固定一水平轻弹簧。现使一质量为0.2kg的小物块乙以5m/s的速度沿水平面向右滑向甲，乙的速度方向与弹簧在同一直线上。弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的
14、是()A. 在弹簧被压缩的过程中，甲、乙组成的系统机械能守恒B. 两物块相互作用后，乙的速度可能为零C. 若甲的质量为0.3kg，则弹簧在被压缩的过程中的弹性势能可能为2JD. 若甲的质量为0.3kg，则两物块相互作用后，甲的最大速率为4m/s【答案】BD【解析】【详解】A在弹簧被压缩的过程中，甲、乙组成的系统机械能转化为弹簧的弹性势能，甲、乙组成的系统机械能减少，不守恒，A错误；B两物块相互作用后，设甲的速度为，乙的速度为，根据动量守恒，机械能守恒解得甲和乙的质量相等时，乙的速度为零，B正确；C在弹簧被压缩的过程中，当甲的速度等于乙的速度时，弹簧压缩量最大，此时弹簧的弹性势能最大，根据动量守
15、恒解得根据能量守恒解得则弹簧在被压缩的过程中的弹性势能不可能为2J，C错误；D两物块相互作用过程也就是弹簧压缩最短在到恢复到原长过程，弹簧始终对甲作用力为动力，甲物体始终做加速运动，直到弹簧伸长到原长，甲速度最大，设最大速度，乙的速度，根据动量守恒和机械能守恒 解得D正确。故选BD。第卷（非选择题 共52分）非选择题：共5小题，共52分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，某同学的操作步骤如下：取一定量的酒精和油酸，配制成
16、一定浓度的油酸酒精溶液。用注射器将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。在浅盘内盛一定量的水，在水面上先撒上痱子粉，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定。在浅盘上覆盖玻璃板，_，用透明方格纸测量油膜的面积。(1)请将步骤补充完整：_。(2)实验中，用体积为a的纯油酸配制成体积为b的油酸酒精溶液，现已测得一滴油酸酒精溶液的体积为c，将一滴油酸酒精溶液滴入盛有水的器皿中，油膜充分展开后的面积为S，则估算油酸分子的直径为_。(3)若实验中测得的油酸分子直径偏小，则其原因可能是_。（填选项前的字母）A油酸未完全展开B计算油膜的面积
17、时，将不完整的方格作为完整方格处理C将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算【答案】 (1). 描出油膜形状 (2). (3). B【解析】【详解】（1）1在蒸发皿上覆盖玻璃板，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜面积；（2）2一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为油酸分子的直径为（3）3A油酸未完全散开会导致计算的面积偏小，得到油酸分子的直径的测量值偏大，故A错误；B计算油膜的面积时，将不完整的方格作为完整方格处理，则测得的面积偏大，则油酸分子的测量值偏小，选项B正确；C将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，则得到的油酸分子的测量值偏大，选项C错误；故选B。14.某同学利用气垫导轨验
18、证动量守恒定律，同时测量弹簧的弹性势能，实验装置如图甲所示，两滑块A、B上各固定一相同窄片。部分实验步骤如下：I.用螺旋测微器测量窄片的宽度d；II.将气垫导轨调成水平；II.将A、B用细线绑住，在A.B间放入一个被压缩的轻小弹簧；IV.烧断细线，记录A、B上的窄片分别通过光电门C、D的挡光时间t1、t2。(1)若测量窄片的宽度d时，螺旋测微器的示数如图乙所示，则d=_mm。(2)实验中，还应测量的物理量是_A.滑块A的质量m1以及滑块B的质量m2B.烧断细线后滑块A、B运动到光电门C、D的时间tA、tBC.烧断细线后滑块A、B运动到光电门C、D的路程x1、x2(3)验证动量守恒定律的表达式是
19、_ ；烧断细线前弹簧的弹性势能Ep=_。(均用题中相关物理量的字母表示)【答案】 (1). 4.800 (2). A (3). (4). 【解析】【详解】(1)1螺旋测微器主尺的示数为4.5mm，可动刻度的示数为0.01mm30.0=0.300mm，故d=4.5mm+0.300mm=4.800mm(2)2验证动量守恒定律，需要测量滑块A、B质量m1和m2故选A(3)3根据动量守恒定律其中、可得4根据能量守恒定律可得，烧断细线前弹簧的弹性势能15.一列简谐横波沿x轴传播，t1=0时刻的波形如图中实线所示，t2=0.2s时刻的波形如图中虚线所示。已知波传播的周期满足0.6sT0.2s，求：(1)该
20、波的传播方向；(2)该波的传播速度的大小v。【答案】（1）沿x轴负方向传播；（2）【解析】【详解】（1）由波的传播周期可得波从到的传播时间若波沿x轴正方向传播，则解得不符合题意；若波沿x轴负方向传播，则解得符合题意，故该波沿x轴负方向传播。（2）由图可知，波长根据波速解得16.一个静止的铀238核（）放出一个粒子（）后衰变为一个新核X，新核X的动能为Ek。该衰变过程中释放的能量全部转变为新核X和粒子的动能，真空中的光速为c。求：(1)新核X的中子数n；(2)该衰变过程中的质量亏损。【答案】(1)144；(2) 【解析】【详解】(1)根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为234，电荷数
21、为90，则中子数为144；(2)设粒子的质量为m1，反冲核的质量为m2，反冲核的速度大小为v。则根据动量守恒定律可得m1v=m2v得粒子动能为 反冲核的动能 解得则释放的总动能为 根据能量守恒，则释放的核能根据爱因斯坦质能方程 得17.如图所示，竖直面内半径R=0.9m的固定四分之一光滑圆形轨道APB和光滑水平地面BC（足够大）相切于B点，上表面粗糙、长度L=1.25m的木板静止在地面上，且左端恰好在B点，物块乙静置于木板右端。现将物块甲从A点正上方到A点高度为R处由静止释放，物块甲恰好无碰撞地从A点进入圆形轨道，并在B点与木板发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰撞后物块甲最高能到达P点（OP与O
22、B的夹角=60），到达P点后将物块甲锁定，最终物块乙恰好到达木板的左端。已知甲、乙两物块（均视为质点）的质量均为m=0.1kg，取g=10m/s2，不计空气阻力。求：(1)物块甲与木板碰撞前瞬间对圆轨道的压力大小N；(2)木板的质量M以及物块甲与木板碰撞后瞬间木板的速率v；(3)物块乙与木板上表面间的动摩擦因数。【答案】（1）；（2）；（3）0.27【解析】【详解】（1）设物块甲与模板碰撞前瞬间的速度为，根据机械能守恒定律有设物块甲与木板碰撞前瞬间受圆轨道的支持力大小为，有根据牛顿第三定律有解得（2）设物块甲与木板碰撞后瞬间的速率为，根据机械能守恒定律有物块甲与木板碰撞的过程中，根据动量守恒定律有对该过程，根据机械能守恒定律有解得（3）设最终木板与物块乙共同速度为，根据动量守恒定律有根据机械能守恒有解得